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Java创建型设计模式之抽象工厂模式(Abstract Factory)

2022-09-23 10:12:50 作者：丨Jack_Chen丨

当系统所提供的工厂所需生产的具体产品并不是一个简单的对象，而是多个位于不同产品等级结构中属于不同类型的具体产品时需要使用抽象工厂模式，抽象工厂模式是所有形式的工厂模式中最为抽象和最具一般性的一种形态

抽象工厂模式

概述

抽象工厂模式(Abastract Factory Pattern)属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

它提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，无须显式指定他们具体的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

抽象工厂模式是围绕一个超级工厂创建其他工厂，该超级工厂又称为其他工厂的工厂。

产品等级结构与产品族

抽象工厂模式是工厂方法模式的加强版。工厂方法模式针对一个产品等级结构，而抽象工厂模式面对多个产品等级结构，一个工厂角色可以负责多个不同产品等级结构中的产品对象的创建。

产品等级结构

产品等级结构即产品的继承结构，如一个车辆抽象类，其子类有BM汽车、AD汽车等，则抽象车辆与具体品牌的车辆之间形成了一个产品等级结构，抽象车辆类是父类，而具体品牌的工厂类是子类。

产品族

产品族是指由同一个工厂生产的，位于不同产品等级结构中的一组产品，如BM工厂生成的BM车轮、BM车架等组成一个产品族。这几个产品属于不同的产品等级结构，但由同一个工厂创建。

一系列相关产品，如椅子、沙发和咖啡桌

系列产品的不同变体。如现代、维多利亚、装饰风艺术等风格生成椅子、沙发和咖啡桌

优缺点

优点：

当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点：

产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的 Creator 里加代码，又要在具体的里面加代码

主要角色

1.抽象产品角色(AbstractProduct)

它是工厂方法模式所创建的对象的父类，或它们共同拥有的接口。

2.具体产品角色(ConcreteProduct)

抽象工厂模式所创建的任何产品对象都是某一个具体产品类的实例。

3.抽象工厂角色(AbstractFactory)

它是工厂方法模式的核心，它与应用程序无关。

4.具体工厂角色(ConcreteFactory)

它直接在客户端的调用下创建产品的实例。

抽象工厂模式的基本使用

创建抽象产品

创建抽象产品角色，工厂类所创建的产品的父类，封装了产品对象的公共方法

public interface IWheel {
    void create(String name);
}
public interface IFrame {
    void create(String name);
}

创建具体产品

创建一系列相关的产品对象，如创建BMCar产品族，扩展一系列相关产品对象。

public class CarWheel implements IWheel{
    @Override
    public void create(String name) {
        System.out.println("制造"+name+"车轮");
    }
}
public class CarFrame implements IFrame {
    @Override
    public void create(String name) {
        System.out.println("制造"+name+"车架");
    }
}

创建抽象工厂

创建抽象工厂，提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口

public abstract class CarFactory {
    /**
     * 制造车轮产品
     */
   protected abstract  IWheel createWheel();

    /**
     * 制造车架产品
     */
   protected abstract  IFrame createFrame();
}

创建具体工厂

创建具体产品工厂，提供一个产品类的库

public class BMCarFactory extends CarFactory {
    @Override
    protected IWheel createWheel() {
        return new CarWheel();
    }
    @Override
    protected IFrame createFrame() {
        return new CarFrame();
    }
}
public class ADCarFactory extends CarFactory {
    @Override
    protected IWheel createWheel() {
        return new CarWheel();
    }
    @Override
    protected IFrame createFrame() {
        return new CarFrame();
    }
}

客户端执行

    public static void main(String[] args) {
        BMCarFactory bmCarFactory = new BMCarFactory();
        bmCarFactory.createFrame().create("BM");
        bmCarFactory.createWheel().create("BM");
        ADCarFactory adCarFactory = new ADCarFactory();
        adCarFactory.createFrame().create("AD");
        adCarFactory.createWheel().create("AD");
    }

制造BM车架
制造BM车轮
制造AD车架
制造AD车轮

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